Ввод и вывод данных
Мы уже встречались с функцией print() . Она отвечает за вывод данных, по-умолчанию на экран. Если код содержится в файле, то без нее не обойтись. В интерактивном режиме в ряде случаев можно обойтись без нее.
Ввод данных в программу и их вывод важны в программировании. Без ввода программы делали бы одно и то же, исключая случаи, когда в них самих генерируются случайные значения. Вывод позволяет увидеть, использовать, передать дальше результат работы программы.
Обычно требуется, чтобы программа обрабатывала какой-то диапазон различных входных данных, которые поступают в нее из внешних источников. В качестве последних могут выступать файлы, клавиатура, сеть, выходные данные из другой программы. В свою очередь вывод данных, например, возможен в файл, по сети, в базу данных, на принтер. Однако нередко информацию просто выводят на экран монитора.
Можно сказать, что программа – это открытая система, которая обменивается чем-либо с внешней для нее средой. Если живой организм в основном обменивается веществом и энергией, то программа – данными, информацией.
Вывод данных. Функция print()
Что такое функция в программировании, узнаем позже. Пока будем считать, что print() – это такая команда языка Python, которая выводит то, что в ее скобках на экран.
>>> print(1032) 1032 >>> print(2.34) 2.34 >>> print("Hello") Hello В скобках могут быть любые типы данных. Кроме того, количество данных может быть различным:
>>> print("a:", 1) a: 1 >>> one = 1 >>> two = 2 >>> three = 3 >>> print(one, two, three) 1 2 3 Можно передавать в функцию print() как непосредственно литералы (в данном случае «a:» и 1), так и переменные, вместо которых будут выведены их значения. Аргументы функции (то, что в скобках), разделяются между собой запятыми. В выводе вместо запятых значения разделены пробелом.
Если в скобках стоит выражение, то сначала оно выполняется, после чего print() уже выводит результат данного выражения:
>>> print("hello" + " " + "world") hello world >>> print(10 - 2.5/2) 8.75 В print() предусмотрены дополнительные параметры. Например, через параметр sep можно указать отличный от пробела разделитель строк:
>>> print("Mon", "Tue", "Wed", "Thu", "Fri", "Sat", "Sun", sep="-") Mon-Tue-Wed-Thu-Fri-Sat-Sun >>> print(1, 2, 3, sep="//") 1//2//3 Параметр end позволяет указывать, что делать, после вывода строки. По-умолчанию происходит переход на новую строку. Однако это действие можно отменить, указав любой другой символ или строку:
Обычно end используется не в интерактивном режиме, а в скриптах, когда несколько выводов подряд надо разделить не переходом на новую строку, а, скажем, запятыми. Сам переход на новую строку обозначается символом ‘\n’. Если присвоить это значение параметру end , то никаких изменений в работе функции print вы не увидите, так как это значение и так присвоено по-умолчанию:
Однако, если надо отступить на одну дополнительную строку после вывода, то можно сделать так:
В функцию print нередко передаются так называемые форматированные строки, хотя по смыслу их правильнее называть строки-шаблоны. Никакого отношения к самому print они не имеют. Когда такая строка находится в скобках print() , интерпретатор сначала согласно заданному в ней формату преобразует ее к обычной строке, после чего передает результат в print() .
Форматирование может выполняться в так называемом старом стиле или с помощью строкового метода format . Старый стиль также называют Си-стилем, так как он схож с тем, как происходит вывод на экран в языке C. Рассмотрим пример:
>>> pupil = "Ben" >>> old = 16 >>> grade = 9.2 >>> print("It's %s, %d. Level: %f" % (pupil, old, grade)) It's Ben, 16. Level: 9.200000 Здесь вместо трех комбинаций символов %s , %d , %f подставляются значения переменных pupil , old , grade . Буквы s , d , f обозначают типы данных – строку, целое число, вещественное число. Если бы требовалось подставить три строки, то во всех случаях использовалось бы сочетание %s .
Хотя в качестве значения переменной grade было указано число 9.2, на экран оно вывелось с дополнительными нулями. Чтобы указать, сколько требуется знаков после запятой, надо перед f поставить точку, после нее указать желаемое количество знаков в дробной части:
>>> print("It's %s, %d. Level: %.1f" % (pupil, old, grade)) It's Ben, 16. Level: 9.2 Теперь посмотрим на метод format() :
>>> print("This is a . It's .".format("ball", "red")) This is a ball. It's red. >>> >>> print("This is a . It's .".format("white", "cat")) This is a cat. It's white. >>> >>> print("This is a . It's .".format("a", "number", 1)) This is a 1. It's a number. В строке в фигурных скобках указаны номера данных, которые будут сюда подставлены. Далее к строке применяется метод format() . В его скобках указываются сами данные (можно использовать переменные). На нулевое место подставится первый аргумент метода format() , на место с номером 1 – второй и т. д.
На самом деле возможности метода format существенно шире, и для их изучения понадобился бы отдельный урок. Нам пока будет достаточно этого.
В новых релизах Питона появился третий способ создания форматированных строк – f-строки. Перед их открывающей кавычкой прописывается буква f . В самой строке внутри фигурных скобок записываются выражения на Python, которые исполняются, когда интерпретатор преобразует строку-шаблон в обычную.
>>> a = 10 >>> b = 1.33 >>> c = 'Box' >>> print(f'qty - , goods - ') qty - 10, goods - Box >>> print(f'price - ') price - 1.5
В примере число 5 после переменной a обозначает количество знакомест, отводимых под вывод значения переменной. В выражении b + 0.2:.1f сначала выполняется сложение, после этого значение округляется до одного знака после запятой.
Ввод данных. Функция input()
За ввод в программу данных с клавиатуры в Python отвечает функция input . Когда вызывается эта функция, программа останавливает свое выполнение и ждет, когда пользователь введет текст. После этого, когда он нажмет Enter , функция input() заберет введенный текст и передаст его программе, которая уже будет обрабатывать его согласно своим алгоритмам.
Если в интерактивном режиме ввести команду input() , то ничего интересного вы не увидите. Компьютер будет ждать, когда вы что-нибудь введете и нажмете Enter или просто нажмете Enter . Если вы что-то ввели, это сразу же отобразиться на экране:
Функция input() передает введенные данные в программу. Их можно присвоить переменной. В этом случае интерпретатор не выводит строку сразу же:
>>> answer = input() No, it is not.
В данном случае строка сохраняется в переменной answer , и при желании мы можем вывести ее значение на экран:
При использовании функции print() кавычки в выводе опускаются:
Куда интересней использовать функцию input() в скриптах – файлах с кодом. Рассмотрим такую программу:
name_user = input() city_user = input() print(f'Вас зовут . Ваш город ')
При запуске программы, компьютер ждет, когда будет введена сначала одна строка, потом вторая. Они будут присвоены переменным name_user и city_user . После этого значения этих переменных выводятся на экран с помощью форматированного вывода.
Вышеприведенный скрипт далек от совершенства. Откуда пользователю знать, что хочет от него программа? Чтобы не вводить человека в замешательство, для функции input предусмотрен специальный параметр-приглашение. Это приглашение выводится на экран при вызове input() . Усовершенствованная программа может выглядеть так:
name_user = input('Ваше имя: ') city_user = input('Ваш город: ') print(f'Вас зовут . Ваш город ')
Обратите внимание, что в программу поступает строка. Даже если ввести число, функция input() все равно вернет его строковое представление. Но что делать, если надо получить число? Ответ: использовать функции преобразования типов.
В данном случае с помощью функций int() и float() строковые значения переменных qty и price преобразуются соответственно в целое число и вещественное число. После этого новые численные значения присваиваются тем же переменным.
Программный код можно сократить, если преобразование типов выполнить в тех же строках кода, где вызывается функция input() :
qty = int(input("Сколько апельсинов? ")) price = float(input("Цена одного? ")) summa = qty * price print("Заплатите", summa, "руб.")
Сначала выполняется функция input() . Она возвращает строку, которую функция int() или float() сразу преобразует в число. Только после этого происходит присваивание переменной, то есть она сразу получает численное значение.
Практическая работа
- Напишите программу (файл user.py ), которая запрашивала бы у пользователя:
— его имя (например, «What is your name?»)
— возраст («How old are you?»)
— место жительства («Where are you live?»)
После этого выводила бы три строки:
«This is имя »
«It is возраст »
«(S)he live in место_жительства »
Вместо имя , возраст , место_жительства должны быть данные, введенные пользователем. Примечание: можно писать фразы на русском языке, но если вы планируете стать профессиональным программистом, привыкайте к английскому. - Напишите программу (файл arithmetic.py ), которая предлагала бы пользователю решить пример 4 * 100 — 54. Потом выводила бы на экран правильный ответ и ответ пользователя. Подумайте, нужно ли здесь преобразовывать строку в число.
- Запросите у пользователя четыре числа. Отдельно сложите первые два и отдельно вторые два. Разделите первую сумму на вторую. Выведите результат на экран так, чтобы ответ содержал две цифры после запятой.
Примеры решения и дополнительные уроки в pdf-версии курса
Python. Введение в программирование